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《合肥工业大学》 2004年
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片上真随机数发生器的研究

杨盛光  
【摘要】: 对高质量随机数的要求与日俱增,导致了真随机数发生器受到广泛关注;系统芯片技术的出现和发展,提出了实现片上随机数发生器的需要;鉴于这两个现实状况,本文提出了一种基于锁相环噪声源的随机数发生器实现方法,该方法具有真随机性,易于实现和系统集成。 该设计方法具有四个显著的特点:1)噪声源取自于物理现象-锁相环的相位噪声,而非通常的自由振荡器;2)采用冯-诺伊曼校正器对原始采样数据进行处理,去除偏置,改善随机性;3)采用SHA-1算法对采样数据进行杂化处理,改善输出的统计属性;4)设计一特殊的杂化方案,使杂化过程运行在两种模式,既保证真随机性,又保证发生器有确定的产量。 本文完成了对基于锁相环的真随机数发生器的设计和仿真,并对仿真结果进行了统计测试,对其性能进行了分析和总结。 这是对用锁相环实现随机数发生器的一种尝试,其结果可以供系统芯片、嵌入式系统或者高质量随机数发生器研发人员参考。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN431.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李蕾;毛陆虹;黄晓综;陈力颖;;应用于UHF RFID标签的低功耗真随机数发生器[J];电路与系统学报;2010年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张容;TCM系统中密码算法IP的设计[D];南京理工大学;2011年
2 冯海涛;混沌随机数发生器的设计与应用[D];西南交通大学;2006年
3 朱和贵;密码学中随机序列发生器的研究[D];东北大学;2006年
4 霍嘉;随机数发生器的设计与研究[D];西安科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 廖小平,顾世惠,林金庭,魏同立;HBT电压控制振荡器的相位噪声[J];固体电子学研究与进展;1999年03期
2 王莱,刘松强;真随机数发生器的设计和实现[J];核电子学与探测技术;1998年06期
3 杨自强,魏公毅;综述:产生伪随机数的若干新方法[J];数值计算与计算机应用;2001年03期
4 高明伦,胡永华,李丽;深亚微米芯片设计中相位噪声的讨论[J];微电子学与计算机;2002年09期
5 李丽,胡永华,高明伦;基于相位噪声的锁相环IP核选择判据[J];微电子学与计算机;2002年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫强刚,王殿斌,冯紫良;Monte-Carlo法在地下工程可靠性分析中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 高洪,吕新生;用偏心齿轮连杆组合机构实现两行程等速运动[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
3 高洪,吕新生;一种反馈式组合机构的运动分析及其仿真[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年02期
4 温吉华;Monte Carlo方法在原子物理教学中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2002年02期
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6 蔡琳,吕燕伍;Ga_(1-x)Al_xN/GaN量子点红外吸收谱[J];北京交通大学学报;2005年03期
7 李伟;李康顺;;基于演化硬件的随机数发生器[J];兵工自动化;2007年09期
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10 李世刚,刘辉,陈标华;超素数法长周期伪随机数发生器的应用算法[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 敖冰云;汪小琳;;金属钚中氦与空位相互作用的原子模拟研究[A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集[C];2007年
2 徐林;孙书芳;王建辉;方晓柯;顾树生;;基于自适应粒子群神经网络的板形模式识别方法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
3 魏志芳;;自适应扬供弹系统的动力学运动学仿真[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
4 梅跃松;杨树兴;莫波;;一种基于新的相似性测度的自动图像配准算法[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(一)[C];2007年
5 杨军;宋克俭;郭跃东;唐宗磊;;基于FPGA的快速均匀分布随机数发生器[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
6 鲍振鑫;刘九夫;翟劭燚;;基于拟蒙特卡罗方法的年降水量序列随机模拟研究[A];中国水利学会2008学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 周科平;;地下矿山工程稳定性分类的自适应模拟退火聚类分析模型[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李燕峰;若干二元金属间化合物电子结构、弹性和热力学性质的密度泛函研究[D];中南大学;2011年
2 谢楚农;客运站旅客列车运行组织优化[D];中南大学;2010年
3 陈小林;高温透波介质h-BN陶瓷介电性能建模研究[D];西安交通大学;2007年
4 杨德贵;基于红外序列图像的地物类型反演、目标检测与被动测距研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 蔡清元;薄膜生长的宽光谱监控技术及其应用研究[D];复旦大学;2011年
6 李海亮;地震计传递函数精确测定研究[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
7 邓辉球;二元合金系表面聚集的计算机模拟研究[D];湖南大学;2001年
8 朱昀;水声信号非线性分析方法研究[D];西北工业大学;2002年
9 吴英姿;多波束测深系统地形跟踪与数据处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
10 张光莹;含分布裂缝岩石的弹性本构及波传播特性研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 高振兴;聚合物/微孔混合体系粘度的分子动力学计算[D];郑州大学;2010年
3 林华云;蒸汽发生器检修机械臂的视觉测量研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 唐进;宽带短波信道模拟器关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
5 孙海涛;软件可靠性评价与辅助测试系统的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
6 于波;基于参数扰动超混沌的井下定位通信防碰撞方案[D];烟台大学;2010年
7 陈莎莎;基于混沌激光产生物理真随机数的后续处理[D];太原理工大学;2011年
8 张英英;2.8Gbps随机数发生器的设计与实现[D];太原理工大学;2011年
9 张云庚;第一性原理研究Ce掺杂ZnO、Ce/N共掺杂TiO_2及透明导电氧化物In_4Sn_3O_(12)和In_4Ge_3O_(12)的电子结构和光学性质[D];河南大学;2011年
10 伊燕平;地下水数值模拟模型的替代模型研究[D];吉林大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁黄胜,陆生礼,田渊,吴旭凡;基于FPGA的HMAC_SHA1_96算法设计与实现[J];半导体技术;2003年06期
2 黄谆,周涛,白国强,陈弘毅;一种基于混沌的真随机源电路[J];半导体学报;2004年03期
3 俞俊,沈海斌,严晓浪;基于混沌的高速真随机数发生器的设计与实现[J];半导体学报;2004年08期
4 骆文,甘良才;一种组合映射产生混沌跳频序列的方法[J];电波科学学报;2001年03期
5 陈春,甘良才;短波混沌跳频码的FPGA实现[J];电波科学学报;2002年06期
6 蔡颖,张家树;一种新型钟控混沌跳频序列构造方法[J];电波科学学报;2004年02期
7 米良,朱中梁;一种基于Logistic映射的混沌跳频序列[J];电波科学学报;2004年03期
8 魏少军;SOC设计方法学(一)[J];电子产品世界;2001年06期
9 魏少军;SoC设计方法学(二)[J];电子产品世界;2001年08期
10 张远洋;李峥;徐建;张少武;;面积优先的分组密码算法SMS4 IP核设计[J];电子技术应用;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张家树;混沌信号的非线性自适应预测技术及其应用研究[D];电子科技大学;2001年
2 苏桂平;信息安全中随机序列研究及小波分析的应用[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
3 张传武;细胞自动机在密码学中的应用研究[D];电子科技大学;2003年
4 谢红梅;基于混沌理论的信号处理方法研究[D];西北工业大学;2003年
5 甘建超;混沌信号处理在雷达和通信对抗中的应用[D];电子科技大学;2004年
6 白恩健;伪随机序列构造及其随机性分析研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 吕志强;CMOS振荡器噪声理论及优化技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马新友;伪随机序列特性分析及其通用分析软件包实现[D];电子科技大学;2001年
2 冯艳;一种产生随机数新方法的研究与实现[D];北京工业大学;2002年
3 林立东;伪随机数发生器及其应用[D];暨南大学;2002年
4 薛英花;高速数字物理噪声源设计[D];华北工学院;2002年
5 杨柱;高速高性能数字物理噪声源的设计及其芯片实现[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2003年
6 俞俊;数模混合SoC/IP——基于混沌的真随机数发生器的设计与实现[D];浙江大学;2004年
7 余美君;基于混沌电路的信号测量与随机数发生器[D];浙江大学;2005年
8 张咏;随机数发生器和随机数性能检验方法研究[D];电子科技大学;2006年
9 孙坚;基于SoC方法的TPM设计[D];上海交通大学;2007年
10 王丽君;仿核信号的随机脉冲发生器技术研究[D];南华大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张波;王光义;韩春艳;;基于Logistic映射PN序列的FPGA实现[J];现代电子技术;2009年07期
2 王琪;邹向阳;胡巍彪;;雷达干扰训练器噪声干扰源的设计[J];自动化仪表;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘家胜;基于混沌的图像加密技术研究[D];安徽大学;2007年
2 韦鹏程;混沌伪随机序列及其应用研究[D];重庆大学;2008年
3 胡月;基于生物特征的真随机数发生器的研究与设计[D];重庆大学;2008年
4 郑骁鹏;基于掺铒光纤激光器的混沌加密技术研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李家杰;基于攻击安全的真随机数生成算法的研究和应用[D];电子科技大学;2011年
2 王姣姣;混沌序列去噪与非线性系统的同步研究[D];电子科技大学;2011年
3 冯伟;混沌PN序列的性能分析与比较[D];杭州电子科技大学;2010年
4 张波;混沌PN序列的性能分析与优化设计[D];杭州电子科技大学;2009年
5 郝剑;时空混沌PN码设计及其在CDMA系统中的应用研究[D];西安理工大学;2007年
6 霍凤斌;混沌模拟退火算法在储层参数反演中的应用[D];成都理工大学;2007年
7 周丽;低截获噪声雷达信号的产生[D];南京理工大学;2007年
8 杨娱;基于指纹密钥的混合加密技术研究[D];兰州交通大学;2010年
9 王宏杰;随机数的在线测试与后续处理[D];太原理工大学;2012年
10 陈欢;资源受限情况下Rainbow的硬件优化设计[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 钱峰,陈新宇,肖秀红,姚晓峨,周天舒,潘菁,陈效建,齐鸣,李爱珍;最高振荡频率为46 GHz的GaInP/GaAs异质结双极晶体管[J];固体电子学研究与进展;1995年03期
2 王莱;高质量伪随机数发生器及其谱测试[J];核电子学与探测技术;1998年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张海明;;最新微波锁相环集成电路[J];无线电工程;1993年05期
2 黄水龙;王志华;;一种新的锁相环自调谐方案[J];微电子学;2006年04期
3 闫琳静;杨健;;一种CMOS电流饥饿型环形压控振荡器[J];微型机与应用;2011年05期
4 樊勃;戴宇杰;张小兴;吕英杰;;SOC用400~800MHz锁相环IP的设计[J];微电子学;2008年05期
5 张政伟;李宏;;基于锁相环混沌同步[J];电子测量技术;2004年05期
6 常青;;频率合成器设计[J];电子测量技术;2005年01期
7 尹海丰;王峰;刘军;毛志刚;;用90nm CMOS数字工艺实现的低抖动时钟锁相环设计(英文)[J];半导体学报;2008年08期
8 贾群;;频率合成器的相位噪声分析[J];电子科技;2009年02期
9 朱全庆,张道礼,李海华;千兆以太网卡芯片时钟产生电路的设计与实现[J];电子设计应用;2005年09期
10 熊琦;谢海情;刘嘉晗;叶英;曾健平;;分段线性宽频带CMOS集成压控振荡器设计[J];计量技术;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王韧;陈勇;;一个300MHz、2.3mW@1.8V、CMOS电荷泵式锁相环[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年
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5 田正容;费元春;张克强;;Ku波段HBT压控振荡器[A];1993年全国微波会议论文集(下册)[C];1993年
6 方芳;王志功;刘军;谢婷婷;童海涛;;35GHz HEMT压控振荡器[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
7 徐军;薛良金;;毫米波鳍线压控振荡器[A];1993年全国微波会议论文集(下册)[C];1993年
8 赵岩;;微带压控振荡器的一种新的设计方法[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
9 孙燕玲;费元春;杨仕明;;L波段低相位噪声压控振荡器[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
10 孙燕玲;费元春;;计算机辅助设计X波段GaAs FET压控振荡器[A];1987年全国微波会议论文集(中)[C];1987年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 广西 黄献忠;实验锁相环FM立体声发射机[N];电子报;2004年
2 杨含呈;房价问题不必复杂化[N];中国房地产报;2005年
3 吕宇强;莫把简单问题复杂化[N];解放军报;2004年
4 重庆 尹申燕;简易数字式压控振荡器[N];电子报;2002年
5 成都 青化;用锁相环制作的金属探测器[N];电子报;2003年
6 文竹;影响胶价的因素复杂化[N];期货日报;2004年
7 本报记者 张咏梅;计算机培训把简单的问题复杂化了[N];北京人才市场报;2004年
8 上海本原企业咨询研究所沈玉龙 所长;谨防绩效考核复杂化[N];组织人事报;2004年
9 重庆 唐奂知;用于控制调频立体声发射机的单片机锁相环控制器[N];电子报;2008年
10 重庆 唐奂知;用单片机控制的锁相环调频收音头[N];电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹海丰;宽频率范围低抖动锁相环的研究与设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 周海峰;极低电压应用的低功耗低相噪压控振荡器的研究与实现[D];浙江大学;2009年
3 石春琦;超高频RFID阅读器中△∑小数分频频率综合器的优化设计[D];华东师范大学;2010年
4 仇应华;光纤传输系统用超高速时钟恢复集成电路研究[D];东南大学;2006年
5 衣晓峰;全单片集成的多模CMOS正交频率综合器的研究[D];复旦大学;2006年
6 高秋爽;聚酰亚胺/梯形聚倍半硅氧烷杂化薄膜的制备及其结构与性能的研究[D];北京化工大学;2012年
7 李渭龙;碳纳米管多维多尺度杂化结构的可控制备和形成机理研究[D];西北大学;2011年
8 韦莉;有机—无机杂化透明导电薄膜的制备及性能研究[D];华东理工大学;2010年
9 王雅君;共轭分子表面杂化提高光催化性能的研究[D];清华大学;2011年
10 周浩然;PI/Al_2O_3杂化薄膜Al含量分析方法、电晕老化及热老化寿命研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨盛光;片上真随机数发生器的研究[D];合肥工业大学;2004年
2 王楠;双控制回路低相位噪声CMOS压控振荡器实现[D];电子科技大学;2007年
3 李炜;锁相环电路的设计及相位噪声分析[D];天津大学;2005年
4 朱恺;一款0.13微米工艺下数模混合锁相环的设计与实现[D];国防科学技术大学;2006年
5 韩业奇;4GHz频率合成器的研究与设计[D];西安电子科技大学;2009年
6 江蓉;CMOS高速锁相环的研究与设计[D];暨南大学;2007年
7 理东方;高跳速宽频带低相噪直接数字频率合成器设计[D];重庆大学;2008年
8 陈常勇;用于GPS接收机的全集成锁相环设计[D];北京交通大学;2008年
9 王文兵;高性能CMOS压控振荡器的设计[D];安徽大学;2005年
10 陈钱宝;聚合物/TiO_2的杂化薄膜和多层杂化微球的制备和性能[D];合肥工业大学;2010年
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